超高压技术在肉类加工中的应用研究.doc

摘要： 超高压技术是近年来食品领域热点研究的高新技术之一，具有广泛的应用前景。本文综述了超高压技术的概念和特点，着重介绍了超高压处理在肉品加工中的应用，并对超高压技术在肉品加工中的发展前景进行了展望。超高压技术（Ultra High PressureU,HP）是21世纪食品加工技术领域的一次革命，是近年来研究的热点，目前该技术已被应用到肉类、乳品、蛋类以及果蔬制品的加工中。超高压属于一项纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全和耗能低的特点，有利于生态环境保护；超高压加工技术除节约能源、减少污染等优点外，其最大优越性在于这种技术是目前人们发现的能最好保持食物天然色、香、味和营养成分的加工方法。关键词： 超高压技术；肉制品；应用；前景Abstract: In recent years,ultra high pressure processing is a research focus in food engineering feld.the paper summarize the conception and characteristic of ultra high pressure processing,then emphasis on the application of ultra high pressure processing in meat products.It also prospect the application of ultra high pressure processing in meat products in future.Keywords: ultra high pressure processing;meat products;application；prospect1 前言对于高压技术在肉类加工中的应用最早的是日本。我国对高压技术在肉类工业中的应用及研究也在进行中。如马汉军等采用高压和热结合处理对牛肉进行处理,观察压力和热处理对牛肉感官特性、脂肪氧化和组织结构的影响【1-2】;白艳红等研究了高压处理对牛、羊肌肉感官特性及显微结构的影响【3】;靳烨等对高压处理后牛肉感官性能、酶活性和保藏性能的变化进行了详细的研究,获得了大量有价值的数据【4-5】。这些都为高压技术在肉类加工中的进一步应用提供了可靠的依据。肉类经高压处理后其感官性状、组织结构都会发生明显的变化,而这些变化都与肉类的基本组成成分具有密切的关系。2 超高压技术加工的基本原理与特点UHP食品加工是在常温条件下，对食品原料施加1001000MP的流体静压力。当食品原料受到高压作用时，在常压下达到的平衡（化学反应、相平衡以及分子结构等）因高压的作用而发生新的变化，从而达到灭菌、物料改性和改变食品的某些理化反应速率的效果。但UHP只对非共价键产生影响，而共价键对UHP不敏感，故UHP仅影响到高分子成分，影响小分子物质（如维生素、色素、香料等）。因此，UHP可以使蛋白质变性、酶失活、微生物死亡等，而不破坏食品的营养成分、色泽及风味等，可以达到食品灭菌、保鲜及贮藏的目的，甚至可以使食品的风味得到改良，改善食品的组织结构或生成新型食品【6】。UHP处理主要特点：（1）瞬间压缩，作用均匀，灭菌效果迅速，操作安全和耗能低；（2）污染少；（3）更好地保持食品的色、香、味和营养素；（4）通过组织变性，得到新型食品；（5）压力不同，作用性质不同【7-8】。3 超高压技术在肉品加工中的应用超高压技术用于肉制品如肉丸、香肠等加工上，不仅可以杀菌保鲜、延长货架期，又保持了生鲜原味、营养丰富，还可以降低产品的二次污染，是肉类加工的一条具有实用意义新途径，为肉品的加工、贮藏和开发、提供了广阔的发展前景。目前，超高压在肉类加工中的应用研究主要集中于两个方面：一是改善制品的嫩度，因为嫩度是肉类最重要的品质指标；其次是在保持制品品质的基础上延长制品的贮藏期。3.1超高压灭菌技术在肉类加工方面的应用随着人们生活水平的不断提高，食用的肉制品也越来越多，食用方式也越来越多样化，各类炝、涮、灼等均追求鲜、活、生、嫩，采用超高压灭菌技术可以有效地杀灭部分肉类中微生物既满足人们对生鲜肉品的需求,又能确保了人们的健康。食品超高压杀菌,即将食品物料以某种方式包装好之后,放人液体介质中,在1001000MPa的压力下作用一段时间,使之达到灭菌要求。孙秀琴【9】等人采用超高压技术对肉类寄生虫进行了杀灭效应的研究,同时观察了其对微生物和营养的影响,证明肉类食品经过3 0 0 M P a以上的超高压处理,不仅可杀死寄生虫和微生物,而且对肉品的营养成分和新鲜度均无破坏保持了其生鲜的风味。Garriga【10】等将切片干腌火腿和切片腌牛肉进行高压处理,结果表明在31，600MPa的条件下处理6min是避免酵母和肠细菌生长以及延缓乳酸菌生长的有效方法。也有学者将高压处理与其它物理或化学杀菌方法结合，以达到降压杀菌的目的。Sala【11】等研究了超声波、加热以及超声波、加热和超高压联合作用的杀菌处理。结果表明，联合作用有利于杀灭各种微生物，并且认为，这种杀菌作用表现为非实时性的，即具有延时损伤作用。超高压杀菌是一个非常复杂的过程，且针对不同的肉制品应采用不同的杀菌工艺，只有积累大量可靠的数据才能实现超高压杀菌技术的商业化。3.2超高压技术在肉类嫩化方面的应用超高压处理还能使肉制品的品质嫩化,提高了制品的保水性。促进肉的成熟、改良了肉制品的风味。与常规加工方法相比， 应用高达500MPa的超高压压力处理肉品可以在不需附加热处理的情况下使肉质嫩化，但这会改变肉的颜色和外观。因而，高压处理对于肉质嫩化提供了潜在的方法，特别是对于腌肉、白色肉以及即食肉制品。 我国吉林工业大学采用超高压方法对育成牛肉进行加工处理,并从嫩度、色泽、气味、脂肪、微生物指标等各个角度综合考虑,筛选出一套改良牛肉品质的超高压加工条件。在超高压处理牛肉品质改良试验中,压力因素对综合指标的影响明显强于时间的作用。超高压处理牛肉就嫩度和感官指标而言,选取300MPa、2min为最优处理条件,基本符合货架期和营养特性指标及工业化生产的需要【12】。3.3超高压技术在改善肉类颜色与风味方面的应用肉类的的颜色是消费者判断肉品质的标准之一，肉颜色的强度决定于其总的肌红蛋白的含量。超高压处理可以促进肉食的成熟，加速肌肉成过程中呈味物质在短时间内快速增加，肉中蛋白质水解产物肽和氨基酸含量增加，是肉风味的重要体。超高压处理还可以直接促进挥发性物质的种类及对质量分数的增加，从而显著地改善和促进肉制品风味。3.4超高压技术在改善肉制品凝胶性和保水性方面的应用 肌肉的凝胶和乳化特性对肉类工业具有十分重要的意义，其直接影响肉品的组织结构、保水性等性质，长期以来一直是肉类工作者研究的一个热点。超高压处理能够解聚肌动蛋白和肌动球蛋白，并能提高肌原纤维蛋白的溶解性，高压能在不进行热处理的情况下使肌原纤维蛋白形成凝胶【13】。在生产肉制品时，在原料肉中添加食盐除了具有调味功能外，还赋予了肉制品必要的保水性，乳化性和黏结性。3.5超高压技术在肉制品冻结与解冻方面的应用冻结贮存广泛应用于包括肉类在内的各种食品中。食品冻结以及随后的解冻使食品的组织结构、感官质量发生不利变化。因为一般的冻结是在常压下进行的,食品中的水分在冻结时产生体积膨胀,从而产生凝胶和组织破坏【14-15】。在解冻方面,利用高压可使冻结的产品中的固相可以转化为液态水,因而造成快速解冻。在5下用200MPa压力处理30分钟足以使1030冰融化。肉产品压力解冻的优点是减少了肉产品解冻所需时间，从而比传统融化解冻法更能保证产品的品质。其缺点是肉的变色发白,其变色程度与所应用的压力有关【16】。4 超高压技术面临的问题以及发展前景我国是肉类产量增长最快的国家。随着经济的发展和健康意识的提高,消费者对肉制品的安全性、营养、外观等方面提出了更高的要求，由于超高压食品具有色、香、味和营养成分损失少以及安全、卫生的特点，它在肉类的加工和贮藏方面具有美好的开发应用前景。但是，超高压技术要真正实现在肉品加工中的规模化应用，还有很多问题值得深入探讨的，对这些问题的研究可能是将来要重点考虑的。首先，超高压装置需要较高的投入，须解决其高成本的问题，这一点严重制约着工业化推广；其次，超高压设备的工作容器较小，批处理量少，且多属于间隙式操作，很难满足生产需要【17】。但由于经超高压处理的食品更接近原来食品,具有爽脆、风味好、营养价值高等优点,所以有可能部分代替辐射杀菌和加热杀菌的方法。如日本已有人开发出超高压火腿、烤牛肉鱼糜等产品等超高压特色肉制品。这些表明具有中国特色的超高压肉制品的开发有广阔的前景。如我国的肉类、鱼类资源很丰富,而其加工与保鲜技术又落后,如果采用超高压技术加工,开发生鲜鱼肉、生鱼片、生牛肉条、生羊肉片等“半烹调”肉制品将可得到味鲜而保存时间长的肉类食品,拓宽肉制品研发的思路【18】。如果抓住机遇，加快超高压技术的研究和应用，将有利于我们在国内和国际食品市场竞争中取得有利地位。 参考文献 1马汉军,周光宏,徐幸莲,D. A. Ledward.高压处理对牛肉肌红蛋白及颜色变化的影响J.食品科学, 2004(12): 3639.2马汉军,王霞,周光宏,徐幸莲.高压和热结合处理对牛肉蛋白质变性和脂肪氧化的影响J.食品工业科技, 2004(10): 6365.3白艳红,杨公明,德力格尔桑.高压处理对牛、羊肌肉感官特性及显微结构的影响J.食品科学, 2005(5): 6769.4靳烨,南庆贤.高压处理对牛肉保藏性能的影响J.肉类研究2000(1): 4144.5靳烨,南庆贤,车荣钲.高压处理对牛肉中主要酶活性的影响，肉类研究, 2001(3): 1316.6 傅玉颖，张卫斌.超高压在食品保藏中的应用J.山西食品工业，2000(1)：43-447 陈复生.食品超高压加工技术M.北京:化学工业出版社,2005.8Krebbers B,Maste A M,Kooets Meta1.Quality and storage stability of high pressure preserved foodJ. Journal of Food Engineering,2002,(54):27-33.9 孙秀琴,王家玮,刘爱芹,等.超高压对生鲜肉类寄生虫杀灭效应的研究.中国寄生虫病防治杂志,2000,13(1):75.10 Garriga M,Grbola N,Aymerich M T.Microbial inactivation after high-pressure rocessing at 600Mpa incomercial meat products over its shelf lifeJ.Inno-vative Food Science and Energing Technologies,2004.11 Sala F J,Burgos J,Condon S,et al.Effect of heat and ultra sound on micro organisms and enzymesA.New methods of food preservationM.London:Blackie Aca-demic&Professional,1995,176-204.12 刘丽莉，马美湖，超高压技术在肉制品加工中的应用J，肉类研究，2008（4）13王越男,德力格尔桑,钱宏光.超高压杀菌处理对乳中蛋白质的影响J.食品科学,2004,(3):46-48.14 Denys,S,et al,.Measurement of thethermal conductivity offoods at highpressure.J. Food Sci.,2004,64：70971315 Krebbers B.